計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 般是字節(jié)的整數(shù)倍。 5） 輸出設(shè)備 輸出設(shè)備是將計(jì)算機(jī)處理后的結(jié)果 （ 通常在內(nèi)存 ） 進(jìn)行輸出的設(shè)備 。 C P U內(nèi) 存I / O 控 制 器外 存 儲(chǔ) 器輸 入 設(shè) 備輸 出 設(shè) 備總 線6）總線 （ BUS） 4． 1． 2 微型計(jì)算機(jī)的組成 1） CPU 1971年， Intel 公司把運(yùn)算器和邏輯控制功能集成在一起，用一片芯片實(shí)現(xiàn)了中央處理器的功能，制成了世界上第一片微處理器（ MPU —— Micro Processing Unit） Intel 4004。 DEC公司推出的 Alpha 211， IBM、 Motorola、 Apple三家公司聯(lián)合推出的 PowerPC體系結(jié)構(gòu)均為 64為微處理器芯片 衡量 CPU性能的主要技術(shù)指標(biāo)有： （ 1） CPU字長(zhǎng) 指 CPU內(nèi)部各寄存器之間一次能夠傳送的數(shù)據(jù)位 ， 即在單位時(shí)間內(nèi)能一次處理的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù) 。 （ 3） 工作頻率 CPU的工作頻率也稱為 CPU的主頻 ， 指 CPU內(nèi)核電路的實(shí)際運(yùn)行頻率 ， 主頻越高 ， 其處理速度也越快 。 寄 存 器高 速 緩 沖 存 儲(chǔ) 器主 存 儲(chǔ) 器輔 助 存 儲(chǔ) 器 （ 軟 盤 、 硬 盤 、 光 盤 ）輔 助 存 儲(chǔ) 器 （ 光 盤 、 磁 帶 ）暫存中間結(jié)果 Cache 通常指內(nèi)存 與 CPU的通信需要經(jīng)過專門的接口 內(nèi)存按其功能特征可以分為： 1. 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ Random Access Memory， RAM） 可以被隨機(jī)訪問，大多采用 MOS型半導(dǎo)體集成電路芯片制成。 2. 只讀存儲(chǔ)器（ Read Only Memory， ROM）兩類。 （ 2）高速緩沖存儲(chǔ)器（ Cache） C P UC a c h e R A MCache設(shè)立的依據(jù)是程序訪問的局部性原理，即在一個(gè)較短時(shí)間間隔內(nèi)， CPU執(zhí)行的指令和處理的數(shù)據(jù)往往集中存放在存儲(chǔ)器的局部范圍內(nèi)，對(duì)該局部范圍的存儲(chǔ)器地址訪問頻繁，而此范圍外的地址訪問較少。一體化主板上還有多媒體和通信設(shè)備接口。 1. 總線分為三種： （ 1）數(shù)據(jù)總線 DB（ Data Bus） 用來傳送數(shù)據(jù)，其位數(shù)一般與微處理器字長(zhǎng)相同。 16位 AB能直接尋址的存儲(chǔ)空間為 216，存儲(chǔ)地址編址范圍為 0000H～FFFFH （ 3）控制總線 CB（ Control Bus） 用來傳輸控制信號(hào)。它在 80286至 80486時(shí)代廣泛應(yīng)用，現(xiàn)在的機(jī)器中也還保留有 ISA總線插槽。 2 計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備接口 必須使用外部接口的原因： CPU和 I/O設(shè)備兩者的信息類型和格式不一樣 ,必須通過I/O接口來進(jìn)行緩沖和協(xié)調(diào)。 ③ 控制和定時(shí)功能 ④ 錯(cuò)誤或狀態(tài)檢測(cè) 常見的接口有 ① 串行與并行接口 :串行接口在一個(gè)方向一次只能傳輸一位數(shù)據(jù)，傳送一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)必須一位一位地依次傳送。 ④ 平均存取時(shí)間 指從發(fā)出讀寫命令后，磁頭從原始位置移動(dòng)到磁盤上所要求讀寫的記錄位置，并準(zhǔn)備寫入或讀出數(shù)據(jù)所需要的時(shí)間。諾依曼機(jī)工作原理 ： 存儲(chǔ)程序和程序控制 存儲(chǔ)程序 指人們必須事先把計(jì)算機(jī)的執(zhí)行步驟序列（即程序）及運(yùn)行中所需的數(shù)據(jù)，通過一定方式輸入并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中。 指令由二進(jìn)制代碼組成，可像數(shù)據(jù)一樣存放在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中。操作數(shù)的個(gè)數(shù)可以是 1個(gè)、多個(gè)或 0個(gè)（例如停機(jī)指令不需要操作數(shù)的信息）。 （ 3）程序控制指令 實(shí)現(xiàn)改變程序執(zhí)行順序的功能。 當(dāng)人們需要用計(jì)算機(jī)來解決某個(gè)問題時(shí)，首先要將問題分解為若干個(gè)基本操作，并把每一種基本操作轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的指令，按一定的順序進(jìn)行編排。 （ 2） 分析指令 對(duì)指令寄存器中的指令進(jìn)行分析，由譯碼器對(duì)指令中的操作碼部分進(jìn)行譯碼，得知該條指令要完成什么樣的操作，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的控制電位信號(hào)；由操作數(shù)部分得到操作數(shù)。 取 指 令分 析 指 令執(zhí) 行 指 令 結(jié) 束結(jié) 束 指 令 ？圖 程序執(zhí)行過程 以 8086 CPU中的一條加法指令 ADD AX,NUM 為例來分析其執(zhí)行過程 設(shè)該指令存放在地址為 0200H 的存儲(chǔ)單元中。 NUM 一個(gè)變量或變量的地址，該變量的值是加法運(yùn)算的另一個(gè)操作對(duì)象。 第 5步，加法運(yùn)算的結(jié)果 35，送入累加器中。
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